单细胞RNA测序揭示儿童急性髓系白血病复发和缓解肿瘤微环境的变化

单细胞RNA测序揭示儿童急性髓系白血病复发和缓解肿瘤微环境的变化

急性髓系白血病（AML）是一种常见的血液系统恶性肿瘤，其复发率高、预后差，一直是临床治疗的难点。近年来，单细胞RNA测序技术的发展为深入理解AML的发病机制和疾病进展提供了新的研究手段。本研究通过单细胞RNA测序技术对儿童AML患者的骨髓样本进行分析，揭示了疾病复发和缓解相关的肿瘤微环境变化，为AML的诊断和治疗提供了新的分子标记。

研究背景与目的

急性髓系白血病（AML）的微环境在不同亚型中展现出细胞和分子层面的显著差异。本研究采用单细胞RNA测序技术（scRNA-seq）对儿童AML患者的骨髓样本进行分析，这些样本分别来自诊断（Dx）、诱导治疗结束（EOI）和复发阶段。研究旨在识别与AML细胞密切相关的基因标志物，并探讨这些基因在疾病复发和持续完全缓解中的作用机制。

主要发现

1. 识别7个与AML细胞密切相关的基因

通过对Dx和EOI阶段的scRNA-seq数据以及TARGET AML项目的RNA-seq数据集进行深入分析，研究者识别出7个与AML细胞密切相关的基因：CLEC11A、PRAME、AZU1、NREP、ARMH1、C1QBP和TRH。这些基因在AML细胞中特异性表达，且在多个独立数据集中得到验证。

图1：单细胞转录组识别AML中异质性的急性髓系白血病细胞簇

2. 诊断阶段的细胞特征差异

在诊断（Dx）阶段，复发风险较高的样本中耗竭T细胞的数量较多，而与持续完全缓解（CCR）相关的样本中则显示出较多炎性M1型巨噬细胞。这一发现提示，骨髓微环境的免疫细胞组成可能与疾病预后相关。

3. 治疗后残留细胞的特征

治疗结束后，在诱导结束（EOI）阶段残留的AML细胞中，研究者观察到脂肪酸氧化、肿瘤生长和干细胞相关基因的表达上调。此外，与复发样本相关的治疗后T细胞簇表现出MHC I类分子和T细胞调节基因表达的下调。

研究意义

本研究通过单细胞RNA测序技术对儿童AML的骨髓样本进行了深入分析，揭示了疾病在不同阶段的细胞和分子差异。研究发现的7个基因标志物有助于区分AML细胞，为疾病诊断和治疗提供了新的分子标记。此外，研究还揭示了骨髓微环境在疾病复发和缓解中的重要作用，为开发新的治疗策略提供了理论依据。

本文原文来自Nature Communications，2023年发表，影响因子14.9。